现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探

2020-12-07 05:56
魅力中国 2020年20期
关键词:矿柱空场采矿工程

(贵州广铝铝业有限公司,贵州 贵阳 550000)

引言

当前我国的经济水平还处在发展中的阶段,采矿技术比起发达国家还有一定的差距,在开采中造成的矿石浪费的现象非常普遍。本文探讨了现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用。

一、现代化采矿工艺在采矿工程中的重要意义

(一)能够有效提升采矿工作效率

其一,受地质因素的影响,在开采的过程中当中,施工人员会遇到较多难题,这是不可避免的,整个过程不但需要开采,还需要搬运到地面上,从而增加了煤矿开采工作的难度。但是随着科学技术的不断发展,煤矿行业也得到了迅猛发展,采矿工艺技术不断完善,新工艺、新技术以及新设备的全面引入,有效的解决了采矿过程中的各种困难,提高了采矿工作效率,加快了我国采矿行业的发展。其二,采用先进的工艺技术和设备,能够从根源上节省资源,提升资源的利用效率[1]。

(二)提高采矿过程的安全性

采矿作业中的安全问题一直是制约企业高效生产的关键因素之一,假如采矿技术出现问题,就会诱发矿井崩塌,这种情况不但严重威胁采矿人员的生命安全,还给采矿企业带来严重的损失。但是采用先进的工艺技术能够提前预测采矿过程中存在的风险,并制定相应的预防措施和安全措施,提高整个采矿过程的安全性,从而保证作业人员的生命安全,促使采矿企业稳定发展。

(三)符合绿色发展理念

随着环境污染的不断加剧,任何一个行业都在强调绿色环保、绿色节能。绿色采矿工艺技术对于采矿行业来说是一个非常重要的存在。因为,在采矿的过程当中,会产生大量的污染气体,使大气直接遭受到严重污染,威胁着作业人员的身体健康;开采的时候也会直接破坏水资源,给当地水文和水体结构带来严重影响;采矿工程也会严重破坏土地资源,造成水土流失、土地沙漠化的现象。但是,运用现代化工艺技术能够使得采矿过程中的能源消耗得到大幅度降低,最终实现节约能源,减轻污染,缓和采矿对生态环境带来的破坏和污染,实现人与自然和谐相处的目的[2]。

二、现代化采矿技术的应用

(一)空场采矿的现代化工艺

矿场采矿的工艺是当前我国应用最为广泛的一种现代化采矿工艺。在这个采矿工艺中,厂区分为矿房和矿柱两部分。在开采的时候,先开采矿房并将矿柱当作支撑部分,开采完矿房之后再开采矿柱,采用空场开采的技术能够改善受到地下环境所影响的开采条件。当然不同区域的开采需要使用不同的施工工艺和不同的仪器设备,保证在矿柱的开采过程中也不会发生无法控制的施工沉降,空场采矿的效率和开采率比传统的开采方式更高。

(二)充填采矿的现代化工艺

在回采之前可以应用充填采矿的施工工艺,在开采的同时对开采后形成的空洞进行填补,能够填补开采后造成的支撑能力下降,提高地基基础的稳定性,保证后期的开采工作安全继进行。遇到开采环境苛刻的时候,矿产企业还可以使用支架结合材料的做法来提高支撑的强度。采用充填采矿的工艺能够有效提高回采的开采效益,降低矿产开采的安全事故发生率,提高企业的经济效益[3]。

(三)崩落采矿的现代化工艺

采用崩落采矿工艺的矿洞顶层围岩一般是风化、破碎、容易发生坍落危险的。因此需要采用崩落工艺来提高开采的安全性。崩落采矿工艺是在采矿技术中使用率较高的一个工艺,技术分为底柱分段崩落和无底柱两种,采用底柱分段崩落的工艺需要合理设计底柱的高度、漏斗的间距以及横断面的尺寸等,避免设计不合理引起安全问题[4]。

(四)岩体加固技术

受到周边气候影响和机械设备、地质条件的局限,采矿时矿区岩石的稳定性也在不断改变。因此开采时需要使用锚索对周边松动的岩石进行加固,比如围岩和顶板。一般岩体的加固会结合空场和充填等工艺一起应用,广泛采用的岩体加固技术包含支护法和注浆法等,加固破碎岩石和流沙岩体效果显著。

三、采矿技术的未来发展展望

为了提高矿山开采的稳定性并控制好围岩的安全性,可以采用最新技术对采空区进行地表土层结构的勘探,并分析土层的稳定性,及时处理涂层存在的隐患。比如可以用废石回填,然后用混凝土浇灌、用土体覆盖等。同时,由于矿产资源的开采对周边环境的影响较大,比如采用爆破的手段和搬运的手段等,虽然资源开采率能够保证,却对周边环境造成了严重影响,开采的安全性也无法保障。为了保证开采矿产资源时的环境,需要对周边开采环境进行分析与研究,然后结合环境布局对开采方案进行优化,使得开采手段更加合理,工艺流程更能够符合开采需要,提高开采安全性,尽量减少坑口的开发,从而降低对环境的破坏。矿产资源的开采工作范围大,人员的流动性也大,不同区域不同环境采用的设备与工艺也不相同[5]。

四、结语

随着工业化的不断提高,资源的消耗与环境污染不断加剧。在当前的社会环境下,摸索可持续发展的道路,提高矿产资源的开采率,并与环境和谐发展,是我国矿业开采工作的目标。

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